Problemes de scalabilité et Saturation des reseaux, quelles solutions ?
Par @coco357i pour @azorgroup
Ces derniers temps dans le monde des cryptomonnaies, on a pu voir parmis de nouveaux projets une course à celui qui serait le plus rapide, qui arriverait à effectuer le plus de Transactions par secondes sur sa Blockchain.
Plusieurs projets ont proposé chacun leur méthode de résolution aux problèmes de scalabilité dont souffre la cryptomonnaie la plus connue et la plus capitalisée à ce jour, le Bitcoin.
Scalabilité du BTC :
Bitcoin souffre d'un problème de mise à échelle, le nombre maximal de transactions par secondes dont sa Blockchain est capable est relativement faible.
S'il était adopté par la masse en tant que moyen de paiement, le nombre de transactions augmenterait considérablement et le réseau tel qu'il est ne pourrait pas absorber autant de requêtes, il serait complètement saturé
Les transactions deviendraient encore plus lentes et coûteuses.
La plus grande contrainte pour le BTC est que la plupart des blocs générés sont actuellement limités à 1MB (1 megabyte), cela produit un effet de goulot d'étranglement et des transactions restent en attente lorsqu'elles deviennent trop nombreuses
Taille globale des transactions BTC en attente de confirmation
Transactions non confirmées / en attente
D'autant plus que pour un paiement, même s'il est possible d'accélérer une transaction en payant plus de frais , un commerçant et le client ne pourraient pas se permettre de patienter plusieurs minutes afin d'être sûr que la transaction soit validée, sans compter que le coût de la transaction lui même pourrait rapidement dépasser la valeur du bien acquis.
Graphique de frais de transactions BTC
Scalabilité de l’Ethereum :
Il en va de même avec la Crypto qui possède la deuxième plus forte capitalisation à ce jour : l’Ethereum. Pourtant il dispose sur le papier, d'une technologie supérieure pour faire face à une forte demande mais son réseau est régulièrement congestionné lui aussi.
Les causes :
Récemment, le développement des ICOs à pris tellement d'ampleur que le grand nombre d'utilisateurs intéressés à participer à ces événements saturent le réseau avec l'immense demande de transactions et de contrats réalisés en même temps. Sans compter certains projets comme CryptoKitties et plus récemment FCoin qui ont participés à cette saturation.
CryptoKitties :
C'est un jeu construit sur la Blockchain Ethereum dont les Tokens non fongibles basés sur la norme ERC 721 permettent aux joueurs de dépenser des Ethers pour acheter /vendre et élever des chatons virtuels uniques.
Son lancement a eu pour effet de saturer un peu plus le réseau Ethereum. En effet, le nombre de transaction à explosé allant jusqu'à utiliser près de 20% des ressources de la Blockchain !
Avec plus de 6600 joueurs en moins d'une semaine, pas moins de 2.7 millions de Dollars ont étés échangées en 6 jours sur la place d’échange de Cryptokitties !
La popularité du jeu et l’encombrement du réseau Ethereum résultant de cette activité à causé un retard dans les transactions, une accumulation des transactions non traitées et à une augmentation croissante des frais de transaction.
Graphique des transactions en attente sur le reseau Ethereum
Frais de transaction ETH
Transactions ETH en attente
En conséquence, comme indiqué dans ces tweets <+> <+> l'équipe de SophiaTX à annoncé qu'elle décidait de retarder de 48 heures son ICO "en raison de l'encombrement du réseau par CryptoKitties" jugeant que les transactions seraient trop lentes et que les investisseurs seraient frustrés d’avoir à attendre de voir leur participation confirmée.
Des plateformes d'échanges ont même étées forcées de désactiver les Wallets ETH et d'arrêter les retraits
Récurrence avec FCoin :
Etherscan a clairement montré une corrélation entre le vote de nouveaux jetons sur FCoin et les coûts élevés du GAZ et on pouvait observer qu'au même moment beaucoup d'utilisateurs transferraient des jetons ERC-20 vers l'échange de FCoin.
FCoin encourage ses utilisateurs à voter pour les actifs numériques qui sont sur le point d'être répertoriés sur plateforme d’échange, un minimum de 85 gwei étant nécesseraires pour s'assurer que vote soit validé.
Les Cryptomonnaies qui ont le plus grand nombre de votes seront listées sur la plateforme. Ce système est appelé "cumulative deposit number ranking” (Classement par dépot cumulatif)
Cela crée cependant une incitation évidente à effectuer des votes multiples en utilisant différents comptes pour envoyer des jetons à l'échange
Une attaque Sybil
Le fait de créer un grand nombre d'identités pseudonymes pour gagner une influence disproportionnellement massive sur un réseau est connu sous le nom d'attaque Sybil, et c'est exactement ce qui est encouragé par ce système de vote et comme FCoin fonctionne grâce à la Blockchain Ethereum, cette activité à fortement ralenti le réseau pendant plus d'une semaine
Le prix du GAS est passés à 50 Gwei, soit dix fois son prix normal !
Ainsi, les frais de transaction moyens d'Ethereum sont passés de 0,2 $ à 3,5 $ en 48 heures seulement.. et vu que FCoin n'a encore rien annoncé au sujet de ses plans pour mettre fin au processus de vote, on peut s’attendre à ce que les frais continuent d'augmenter.
Actuellement, le protocole Ethereum peut traiter environ 1 million de transactions par jour et une dizaine de transactions par seconde . La congestion qui en résulte, met à nu le défi central pour les architectes Blockchain
Performance des Blockchain ?
Blocktivity Est un site très utile pour voir instantanément la capacité d'utilisation d'une Blockchain, on peut d'ailleurs voir qu'Ethereum est dans le rouge niveau performance, car le réseau est déjà très sollicité. En revanche on peut voir que le réseau BitShares et Steem absorbent sans problème de gros volumes d’opérations sans ralentir les échanges.
Pour comparer
-> Nombre d'opérations sur la Blockchain Ethereum ces dernières 48h : 582.162op
->Nombre d'opérations maximum enregistrées sur 24h : 1.372.918op
Utilisation de la capacité du réseau : 100% (+19.025 transactions non confirmées)
-> Nombre d'opérations sur la Blockchain BitShare ces dernières 48h : 4.708.654op
->Nombre d'opérations maximum enregistrées sur 24h : 5.568.813op
Utilisation de la capacité du réseau : seulement 0.26% !
Actuellement un bloc sur le protocole Bitshares est produit entre 1 et 3 secondes, cela permet une capacité du nombre de transaction élevée et une très grande rapidité.
BitShares est conçu pour traiter plus de transactions toutes les secondes que VISA et MasterCard combinées, les fondateurs parlent de plus de 100.000 tx/s
Plus d'informations [ici]
Différentes architectures nécessaires ?
Des solutions sont développées par plusieurs projets, chacun tentant à sa manière de résoudre ces problèmes de scalabilité dont un réseau souffre et augmenter sa capacité face à un volume de données à traiter toujours croissant.
Ces protocoles ont un mode de fonctionnement différents d’une Blockchain classique et promettent déjà de nouveaux records du nombre des transactions. Cela permettra de fluidifier les réseaux, réduire la saturation et les frais de transaction.
On peut entendre parler de
Sharding :
Méthode de division d'une grande quantité de données en fragments plus petits afin de d'optimiser le temps de traitement de celle-ci. Exemple de projets utilisant la technique du Sharding : Ethereum avec la mise à jour Casper prévue pour 2019.
Para Chain, Side Chain :
Les Side/Para Chains (en Français Chaînes Latérales /Parallèles) sont des Blockchains indépendantes qui ont une sorte de "mécanisme d'ancrage", où au moins l'une des chaînes (une chaîne principale et une chaîne latérale) est "au courant" de l'autre chaîne. Chaque "Side Chain” est reliée à la chaîne principale qui s'occupe du traitement et de la sécurité du réseau. Plasma (mise à jour Ethereum), et Ardor utilisent ce principe.
Cross Chain (en Français inter-chaînes)
La technologie Cross Chain permet à différentes Blockchains de communiquer et de faire des transactions entre elles.
Plasma, Segwit et Lightning Network sont d’autres propositions de mise à jour des protocoles afin d'améliorer la mise à échelle des réseaux
SegWit est une mise à jour du protocole Bitcoin qui est déjà opérationnelle depuis le 24 août 2017 par le biais d’un soft fork. Bien que de manière beaucoup plus lente qu'espérée, l'ancienne limite de taille de bloc de 1MB commence lentement à s'estomper" fluidifiant progressivement le traffic.
Dernièrement, beaucoup de nouveaux projets centrés sur des Blockchains dites high throughput (haut débit" ou “haute capacité” en Français) voient le jour.
ELrond Network par exemple propose l’interopérabilité entre chaînes (possibilité de communication entre plusieurs systèmes). Pour cela, l’équipe s’appuie sur deux nouveaux principes : une mécanisme de fragmentation adaptatif (state sharding) et un consensus amélioré de la PoS appelé «Secure Proof of Stake » (via une amélioration d’Algorand) "
Il existe de nombreux competiteurs QuarkChain, Zilliqa, Seele…
Le but de tous ces projets est d’améliorer la scalabilité et favoriser l’adoption des cryptomonnaies. Même si il est difficile de tout concilier les frais de transactions doivent rester bas, la structure doit traiter un grand nombre d'opérations très rapidement et garantir un système décentralisé le tout sans sacrifier la sécurité.
Une video de Crypto Analyse sur le même theme est à voir ici
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